Кобра - продолжение

Non-conformist> нулевки, сложенных абразивными слоями друг к другу.

Наверно наоборот - наждачкай наружу. Можно и погрубей шкурочку и канавку поотчетливей. Какие там концентрации напряжений ? ты шутишь.

Non-conformist>> нулевки, сложенных абразивными слоями друг к другу.
termostat> Наверно наоборот - наждачкай наружу.
Нет, именно абразивными слоями вовнутрь. Складываешь так две полоски, и пропиливаешь лыску, как надфилем, РЕБРОМ сложенных вместе полосок. Пилит такой "инструмент" довольно быстро.

> Можно и погрубей шкурочку и канавку поотчетливей. Какие там концентрации напряжений ? ты шутишь.
Если сталь перекалена, то при сильном ударе о землю валу мотора с остроугольной риской получается кирдык, потому как с отломанным кончиком он уже никому не нужен. Нисколько не шучу, все вполне реально. Хотя, конечно, похоже на перестраховку. Но не нужно там глубоких канавок, ноготь и так прекрасно цепляется. Сделал две такие лыски друг напротив дружки - никуда колесо не денется.

Здорово было бы, конечно, на самОм маршевом моторе разместить датчик положения... Думаю о таком варианте, думаю, но постоянно выхожу на тупик. Думаю в основном про оптику. Немного также думаю о линейном датчике Холла, ссылку на который ты давал: четыре магнита на заглушке КС и четыре датчика на внутренней стенке корпуса ракеты, напротив магнитов... Но все это ОЧЕНЬ "вилами по воде"... Будем пока считать мышиный датчик положения промежуточным вариантом. С возможной перспективой на постоянство.

Есть у меня один вариант, с оптикой... Только что приход был. Сделать ЕЩЕ один солнечный датчик - на этот раз в микроисполнении (хоть те же "разваленные" по твоему рецепту четыре СМД-фотодиода), и разместить его НА ТОРЦЕ ПОВОДКА маршевого двигателя. А лампочку - на раме активаторов. Детальная проработка будет возможна после сборки привода. Обязательно посмотрю. Тогда точность позиционирования получаем просто убойную, никаким мышам и не снилось. При ПОЛНОМ отсутствии трущихся электрических контактов и каких бы то ни было люфтов. Кроме люфта 0,2 мм в шаровом шарнире силового поводка - дальше уже идет САМ МОТОР! О!

Non-conformist> Есть у меня один вариант, с оптикой...
Предполагаемое место установки оптического датчика угла отклонения маршевого двигателя. Ы! Торец поводка практически стоит на месте, поэтому лампочку вместо датчика там поставить не получится. Зато КАК АКТИВНО ИЗМЕНЯЕТСЯ УГОЛ! Правда, вместе с изменением угла будет изменяться и расстояние до источника света. Но эта проблема прекрасно решается дифусилителем! Неужели это и есть РЕШЕНИЕ???

Ckona> Вот. Сталь 3. Исключительно штатными приемами.
Замечательно. На снимке не видно - есть ли галтель на ступеньке? Насколько я помню, обычно делают так как на рисунке ниже. Размеры скругленной канавки зависят от резца - чем меньше, тем лучше имхо. Скругление (галтель) значительно снижает местные напряжения, т.е. острый угол на ступеньке противопоказан однозначно. Канавка - чтобы подшипник упереть в ступеньку плоской гранью внутренней обоймы вплотную, без зазора. Если этого конструктивно не требуется, то канавку можно не делать, но скругление радиусом примерно 0,5 мм - ОБЯЗАТЕЛЬНО.

Non-conformist> Замечательно. На снимке не видно - есть ли галтель на ступеньке?

Там этого не нужно - у подшипника снята фаска (если не склероз, 0.5 мм).
Ты, кстати, не сказал фамилию подшипника.

Non-conformist> Скругление (галтель) значительно снижает местные напряжения

Угу. Но в этом месте в твоём кардане напряжения небольшие.

Ckona> При какой максимальной угловой скорости "падения", при каком максимальном угле отклонения, разворот ВТ на максимальный угол обеспечит восстановление ?

Это бесполезные гадания - в природе всегда найдётся воздействие, которое не получится скомпенсировать.
Или надо точно знать, какие воздействия возможны при какой-то конкретной погоде.
Ну и сильно зависит от аэродинамики - насколько ракета устойчива.
Обычно при старте устойчивую ракету ветер в первый момент разворачивает на ветер и дальше (неуправляемая) ракета так и летит (против ветра).
В этом смысле лучше делать ракету с небольшой устойчивостью - она будет ветром разворачиваться медленнее.

Ckona> Кроме диапазона реальных значений тяги двигателя, понадобится еще оценка момента инерции.

Если оценка как для однородного стержня, то

J = (1/12) * m * L²

Только что это даст?
Это надо симулирующую прогу рисовать, в которой учтены и инерции и аэродинамика, и реакция системы управления. А потом с ней играть и смотреть, что и куда надо подкручивать.

ЗЫ.
На мой взгляд для ракет, которые летают секунды, лучше всего использовать твёрдотельные гироскопы. А не оптические датчики.
И для управления направлением, и для определения апогея.
Но они, конечно, дорогие, ADXRS613 - 2000 руб (в чипе-дипе), а их надо три штуки + микроконтроллер.

Xan> Это надо симулирующую прогу рисовать, в которой учтены и инерции и аэродинамика, и реакция системы управления. А потом с ней играть и смотреть, что и куда надо подкручивать.

Все уже сделано в примере "наведение ракеты на цель" в MATLAB в блоке "аэроспейс" - года 2 назад тут писал про это. Повтор: Missile Guidance System
- Моделирование полета и наведения на цель ракеты с реальными физ параметрами в MATLAB. Там и анимация полета.

Они еще модель самолета Райт добавили - "1903 Wright Flyer".

Ckona> В "Кобре" есть другая задачка.
И не одна!

> Пусть она внезапно завалилась на некоторый угол (ну там, ветер дунул) и продолжает падать - то есть вращаться вокруг ЦТ с возрастающей скоростью.
Все, что можно - смоделируем гмдродинамически. Что нельзя - Матлабом (если мозгов хватит). И все равно останется какая-то неучтенка, поскольку все точки над "ё" расставляет только пуск.

Первый "пуск" всего агрегата - стендовый, т.е. вся ракета зажата в ЕЩЕ ОДНОМ, БОЛЬШОМ кардане, в плоскости ЦМ; задача - за время работы двигателя сориентироваться на источник света из положения, когда ось ракеты отклонена от направления на источник света на тридцать градусов (имитируем вертикальный старт в день летнего солнцестояния).

Первый ПОЛЕВОЙ пуск - тоже, естественно, не минометный, а из трубы, направленной ПРЯМО на Солнце. Погода штилевая. Ну, дунет, так дунет - от этого ведь никуда не денешься... Если все до копейки считать-просчитывать - утонем в расчетах, и до кнопки так никогда и не доберемся.

> На мой взгляд для ракет, которые летают секунды, лучше всего использовать твёрдотельные гироскопы. А не оптические датчики.
Отлично! Откроешь новую тему? Будем ходить друг к другу в гости. Я там буду говорить про твердотельные гироскопы, а ты здесь - про оптические датчики. И всем будет польза.

> Кроме диапазона реальных значений тяги двигателя, понадобится еще оценка момента инерции. А для момента инерции нужны габариты и компоновка.
Давай не всё "сразу и побольше". БУдем действовать поэтапно. То, что ты ПРАКТИЧЕСКИ занялся карданом - меня очень радует, ибо это основная проблема... Хотя, многие проблемы "Кобры" с неменьшим успехом можно назвать основными.

С готовым карданом мы сможем провести статический тест по картинке "static_test", которую я публиковал выше. Если окажется, что стандартные активаторы автомобильного ЦЗ, развивающие 6 кгс, в состоянии ворочать двигателем, прижатым к шарнирам подвески усилием 40 кгс, и не абы как, а ЭНЕРГИЧНО, то мы убедимся в работоспособности ХОРОШЕГО куска проекта.

В ходе статического теста мы сможем легко измерить РЕАЛЬНОЕ ВРЕМЯ ПЕРЕКЛАДЫВАНИЯ ВТ из одного крайнего положения в противоположное - причем именно тогда, когда это нас интересует - НА АКТИВНОМ УЧАСТКЕ ПОЛЕТА. Мы сможем также определиться с реальными максимальными углами отклонения ВТ. Уже одни эти экспериментальные данные имхо составят значительную часть исходных цифр для расчетов в Матлабе - ежели вдруг среди нас отыщется человек, способный оперировать этим инструментом.

Далее, нужно будет расположить в полутораметровом колене канализационной ПВХ-трубы внутренности средней и хвостовой части аппарата: источник питания (десять полуторавольтовых щелочных D-элементов), привод автомата качания, кардан и, наконец, снаряженный маршевый двигатель. Все это сдвигаем к одному концу трубы. В другой конец засовываем датчик, балласт и парашют. Передвигая балласт вдоль трубы и подбирая его массу, добиваемся желаемого положения ЦТ. В качестве балласта (или его части) можно имхо использовать контейнер с источником питания.

Это и будет черновым вариантом компоновки ракеты. Если действовать по этому плану, то получается, что в данный момент нас держит именно то, чем ты взялся заниматься - КАРДАН. Измерив динамические характеристики автомата качания в условиях перегрузок активного участка, а также имея на руках реальную координату ЦТ и рассчитанную ЦД, имхо все эти "дуновения ветерков" и прочие нюансы вполне можно просчитать в том же Матлабе. Если не найдем человечка на Ракетомодельном, то найдем на Авиабазе, или вообще в сети. Реальный проект - это всегда интересно, так что, думаю, искать такого специалиста долго не придется.

Я уверен, что у нас хорошие виды на воплощение проекта в металле. Мы МОЖЕМ все это сделать, просто надо хорошо поработать.

Очередной вариант размещения датчика положения маршевого двигателя. Преимущества: по сравнению с предыдущим вариантом, стартовая сборка ракеты с таким датчиком положения намного проще. Двигатель вставляется в кардан, и вдвигается в его внутреннее кольцо до упора, при этом силовой поводок попадает в шарикоподшипниковые обоймы поворотной фермы (на рисунке показаны упрощенно, прямоугольниками, подробности - на моем сайте), а гибкий шлейф с разъемом, идущий от датчика положения (фотодиоды на рисунке показаны синим, светодиоды - красным, плата светодиодов - зеленым) - в отверстие плиты "6" поворотной фермы, и далее, через плиту "5" и раму активаторов - к плате ЦП. Четыре светодиода датчика располагаются каждый напротив своего фотодиода.

Non-conformist> Двигатель вставляется в кардан, и вдвигается в его внутреннее кольцо до упора, при этом силовой поводок попадает в шарикоподшипниковые обоймы поворотной фермы
Попытался представить. Не получилось. Обзор со стороны кормового среза корпуса полностью перекрыт карданом, т.е. попадать поводком в обоймы поворотной фермы надо будет наощупь. Да и разъем датчика положения вставить в плату ЦП внутри узкой трубы - та еще задача... Не пойдет.

Сделаем так. Двигатель стыкуется с карданом и автоматом качания ВНЕ корпуса, сочленяются все разъемы, и только потом все вместе заталкивается в трубу со стороны кормы. Остается совместить отверстия рамы активаторов и внешнего кольца кардана с соответствующими отверстиями на корпусе, и затянуть крепеж. И никаких лючков и прочей романтики.

Serge77> Может на верхней крышке двигателя поставить только зеркало, а источник света и фотодатчик - над крышкой.
Думал я про зеркала много... Что-то я не представляю, чтобы их зайчики работали так же, как реальные источники света. По-моему у них траектории будут совсем другие. Надо бы смоделировать... Имхо все это получится сложным в наладке и капризным при стыковке мотора с автоматом качания, при стартовой сборке ракеты.

Serge77> А можно оптическую мышь использовать целиком. На крышку двигателя нанести контрастный рисунок, сверху поставить мышь и снимать с неё показания.
Не пойдет. Оптическая мышь реагирует на ЛИНЕЙНОЕ перемещение сенсора, а не изменение угла наклона подложки относительно сенсора. Да и расстояние слишком большое для оптической мыши - моя, например, перестает работать, когда приподнимаешь ее над столом всего лишь на пару миллиметров.

Non-conformist> Не пойдет. Оптическая мышь реагирует на ЛИНЕЙНОЕ перемещение сенсора

Это я знаю. Нужно найти место, где есть линейное перемещение.

Non-conformist> Да и расстояние слишком большое для оптической мыши - моя, например, перестает работать, когда приподнимаешь ее над столом всего лишь на пару миллиметров.

Поменять линзу. Эта фраза встречается здесь:
Использование твердотельных гироскопов в ракетомоделях [Андрей Суворов#14.12.08 18:56]

Non-conformist>> Не пойдет. Оптическая мышь реагирует на ЛИНЕЙНОЕ перемещение сенсора
Serge77> Это я знаю. Нужно найти место, где есть линейное перемещение.
Есть такое место. Поводок относительно плит поворотной фермы перемещается линейно, причем датчик можно притулить к поводку вплотную, поместив его на обойме. Но проблема (не имеющая решения) состоит в том, что невозможно будет определить собственно координату шарнира, расположенного в центре заглушки РДТТ. Будет видно, что двигатель куда-то наклоняется, можно будет даже определить нулевое отклонение - но и только.

А датчик с четырьмя фотодиодами дает четкие координаты центра заглушки РДТТ, причем он получается дешевле оптической мыши раз в пять.

Serge77>> Это я знаю. Нужно найти место, где есть линейное перемещение.
Остаются, конечно, еще штоки активаторов... Но идея состоит в том, чтобы включить все (почти все) люфты в контур сигнала датчика положения. В этом смысле мышиное колесо на моторе активатора - самый стрёмный вариант, а четыре фотодиода на заглушке РДТТ - самый лучший, который мне удалось на данный момент нащупать.

Попробуем пока с мышиными колесами на электромоторах активаторов. Перевернутый маятник будем пытаться балансировать с ними.

Рад за тебя, что у тебя что-то вызрело. А у меня, наверное, очередное фиаско. В последовательностях импульсов мышиного датчика положения появились необъяснимые и неустранимые "перекидоны" фаз в конце хода штока. Т.е. картинка говорит, что колесо начало вращаться в другую сторону (бывает пять-шесть крайних импульсов, бывает десять-двенадцать, т.е. солидный угол поворота колеса), а оно между тем бодренько вращается В ТОМ ЖЕ направлении. На роторе моторчика колесо закреплено мертво. Видимых перемещений датчиков относительно колеса - в процессе протяжки штока в обе стороны - глазами не наблюдается... Все окна чистые. Не знаю, что и думать. Видимо, какой-то люфт, либо толчок при быстром вращении зубчатых пар и быстром перемещении штока проявляет себя таким образом... Но почему-то раньше такого не было. Пропуски импульсов были, но чтобы фазу перекидывало... Перекидывает ОДИН раз, в конце хода штока, т.е. биения колеса (которых уже НЕТ) здесь ни при чем...

Честно говоря, я опять в тупике, точнее на распутье. Имея в виду новую, судя по всему намного более удачную концепцию датчика положения маршевого двигателя, я сильно сомневаюсь в целесообразности приложения дальнейших усилий по отладке конструкции с мышиным колесиком на валу электродвигателя активатора.

Ckona> Ну так отложи мышиную технологию в сторону и промакетируй альтернативный вариант !
Уже прикинул на чертеже. Скан в аттаче. "Палки" на картинке - оси излучателей. Я их на десять градусов к центру подогнул. Вроде все получается, надо бы смакетировать. Дома есть карданчик (в гелиостатовском комплекте). А пока посмотрю, как реагируют вишаевские мелкие фотодиоды на диапазон мышиных излучателей (других ИК-светодиодов под рукой нет).

Ckona> Второй путь - изучать аналогичные разработки, если таковые доступны. Лично я - за движковый потенциометр, этот примитивный вариант затребует минимум времени.
Ну да, мышиная оптопара в активаторе тоже казалась примитивом типа "дальше некуда". Но как начнешь в реале смотреть, так и прозреваешь... И с потенциометром то же самое будет, и с новым датчиком наклона... Просто надо не бросать, а продираться дальше, до победы. Но в данном случае имхо интереса нет никакого. Чисто по логике, мышка в активаторе и две пары фотодиодов на заглушке РДТТ - вещи просто несопоставимые по своим характеристикам.